这种药除了治疗糖网，对糖尿病心肌病也可能有益？获益机制揭秘

全球糖尿病患病率显著增加，其可引起各种心血管并发症，是这一人群发病率和率增加的主要原因。血管保护剂羟苯磺酸钙（CaD）已被证实可以减少细胞内活性氧产生，促进基底膜胶原蛋白合成，抑制血管活性物质引起的高通透性。然而， CaD是否对糖尿病相关或高糖诱导的心肌细胞功能障碍有影响尚不清楚。这项研究[1]试图探讨CaD对原代心室心肌细胞钙调节的潜在影响。结果发现， CaD有效保护高糖诱导的肌浆网钙泄漏和消耗。因此， CaD或可用于保护与糖尿病心肌病相关的心肌细胞钙信号和收缩功能损伤。

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背景
糖尿病心肌病可发生于无冠脉并发症的糖尿病患者，发病隐匿，早期不易察觉，最终进展为心力衰竭。更好地了解糖尿病相关心肌细胞损伤的机制，有助于发掘保护糖尿病患者心功能的新策略。 Ca2+在心肌收缩耦联中扮演重要角色，主要储存在心肌细胞肌浆网（SR）中，在心脏收缩期，细胞外Ca2+通过L型Ca2+通道内流触发SR内高浓度的Ca2+释放，由此引发心肌收缩。 SR内Ca2+通过SR膜上的Ryanodine受体（RyR）释放的过程即为Ca2+火花。在心脏舒张期存在着自发Ca2+火花，其频率与SR内Ca2+含量密切相关。自发Ca2+火花频率越高， SR内Ca2+含量耗竭就越严重，导致收缩期SR内Ca2+含量降低，进而引起心肌收缩力受损。 CaD作为一种血管保护剂，被用于治疗糖尿病相关微血管病变，如糖尿病视网膜病变、糖尿病肾病。糖尿病心肌病的发生被认为与心肌微血管病变相关，目前缺乏CaD对糖尿病心肌病影响的研究。本研究旨在高糖高脂诱导的大鼠心肌细胞中探索CaD对糖尿病性心肌病特征性的心肌细胞钙调控的影响。
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方法
从1~3天新生大鼠中无菌分离和培养心室肌细胞（NRVM），并用溶剂（对照）、25mM葡萄糖+300μM棕榈酸（HG+PA）、100μMCaD（CaD）、25mM葡萄糖+300μM棕榈酸+100μMCaD（HG+PA+CaD）处理，通过共聚焦成像检测钙信号（包括Ca2+火花记录、动作电位诱发的Ca2+瞬时变化、SR内Ca2+含量的测定）和活性氧（ROS）的变化。
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结果
1、CaD减弱HG+PA诱导的自发Ca2+火花频率增加
与对照组相比， HG+PA使自发Ca2+火花频率增加1.54倍（2.65±0.23.1.72±0.12火花/100μm·s ， p<0.01 ，图1A、B），轻度降低Ca2+火花幅度（F/F0）（1.93±0.04.2.12±0.05 ， p<0.05 ，图1C）。此外， HG+PA降低了Ca2+火花的半峰值宽度（FWHM），但未改变半最大持续时间（FDHM ，图1D、E）。值得注意的是，用CaD预处理细胞24小时（HG+PA+CaD）可恢复HG+PA诱导的Ca2+火花频率、振幅和FWHM的改变（图1A-E）。这些结果表明， CaD可使HG+PA诱导的舒张期心肌细胞自发Ca2+火花功能障碍正常化。

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图1.CaD对HG+PA诱导的舒张期心肌细胞自发Ca2+火花功能障碍的影响
**p<0.01、*p<0.05.对照；#p<0.05.HG+PA
2、CaD减弱HG+PA诱导的SRCa2+含量降低
SRCa2+含量会影响心肌细胞Ca2+火花的频率和振幅， SRCa2+含量越高，自发Ca2+火花的频率越高。为探索HG+PA增加Ca2+火花频率是否由于SRCa2+含量增加所致，通过加入咖啡因诱发Ca2+瞬时振幅（ΔF/F0）来评估SRCa2+含量。研究发现， HG+PA处理显著降低了SRCa2+含量（ΔF/F0 ，图2A）。相反，用CaD预处理细胞可阻止HG+PA诱导的SRCa2+耗竭（图2B）。

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图2.CaD对HG+PA诱导的SRCa2+含量的影响
*p<0.05.对照
3、CaD改善HG+PA诱导的收缩期Ca2+瞬时变化降低